Расчет и конструирование треугольной клееной фермы

Расчет и конструирование треугольной клееной фермы

Определение общих размеров фермы:

Длина ската верхнего пояса м

Ферма четырех панельная по верхнему поясу, трехпанельная по нижнему поясу; скат состоит из двух элементов одинаковой длины; стойка примыкает к верхнему поясу в месте стыка элементов и расположена перпендикулярно к нему.

Длина панелей верхнего пояса м.

Строительный подъем фермы создается за счет уменьшения длины стоек решетки ВД и В’Д’ на величину м, здесь м - строительный подъем.

Длина стоек - м

Длина элементов м

Длина элемента м

Статический расчет фермы:

Вид и подсчет нагрузок	Нормативная нагрузка, Н/м^2	Коэффициент надежности по нагрузке, γf	Расчетная нагрузка, Н/м^2
Рулонная трехслойная кровля		1,3
Асфальтовая стяжка (20 мм)		1,3
Утеплитель фибролит		1,3
Пароизоляция (1слой толя)		1,2
Защитный настил из досок мм		1,1
Рабочий настил	62,5	1,1	68,8
Стропильная нога		1,1	82,5
Прогоны		1,1	261,8
Итого	1540,5	-	1913,1
Снеговая нагрузка		-
Всего	2800,5	-	3713,1

 

Определение нагрузок:

Собственный вес фермы со связями:

,

Где - коэффициент собственного веса фермы

Расчетный вес фермы: g _ф^р ₌ 1,1·153,61 = 168,97 Н/м²

Все нагрузки считаем приложенными к верхнему поясу фермы.

Узловые расчетные нагрузки

От собственного веса:

От снега: Н

В узлах Б и Б` соответственно G/2 = 7612,57 Н и P/2 = 6581,25 Н

Расчет клеедощатой армированной балки

Пролет балки 6,5 м. Шаг поперечных рам 4,5 м.

Задаемся коэффициентом армирования μ= 0,015% и применяем одиночное армирование.

Нагрузка на 1 м несущих конструкций q = 14,25кН/м (сбор нагрузок на расчет фермы)

Определяем максимальный момент:

M_max= q·l² / 8 = 14,25 · 6,5² / 8 = 75,25 кНм

R_и=14 · m_б · m_сл = 14 · 0,88 · 1,1=13,55 МПа

где т_б = 0,88 – коэффициент для изгибаемых, сжато-изгибаемых, внецентренно сжатых и сжатых клееных элементов прямоугольного сечения.

т_сл = 1,1 – коэффициент для изгибаемых, сжато-изгибаемых, внецентренно сжатых и сжатых клееных элементов в зависимости от толщины слоев.

Требуемый приведенный момент сопротивления:

Зададимся b = 20см. Тогда:

h_тр = 29,76 см = 32 см.

Армирование одинарное 0,015·32·20=9,6см²=> принимаем 2ø36 A-II с A_s=10,18cм²

Геометрические характеристики принятого приведенного сечения:

;

;

.

Сечение балки:

Проверяем прочность клеевого шва в поперечном сечении на скалывание по максимальным касательным напряжениям:

,

где Q = q·l / 2 = 14,25·6,5 / 2 = 46,31 кН.

Прочность клеевого шва, соединяющего арматуру с древесиной:

Расчетная поверхность сдвига арматуры, равная половине периметра клеевого шва, соединяющего арматуру с древесиной:

Также проверяется устойчивость плоской формы деформирования:

Проверка прогиба в общем виде:

- условие выполняется.

Проверка прочности.

Расчет на прочность внецентренно-сжатой колонны производится по формуле:

,

где W_расч=W_нт × К_w – расчетный момент сопротивления составного сечения стержня с податливыми связями;

К_w=0,9 – коэффициент, учитывающий податливость связей.

,

где μ₀=2,2 – при одном защемленном, а другом свободном конце.

.

Гибкость элемента:

.

Полученная гибкость < 70, следовательно, коэффициент продольного изгиба определяется по формуле:

.

 

Коэффициент влияния деформаций изгиба:

,

где R_c = 16МПа – расчетное сопротивление древесины на сжатие вдоль волокон.

 

Расчет и конструирование треугольной клееной фермы

Определение общих размеров фермы:

Длина ската верхнего пояса м

Ферма четырех панельная по верхнему поясу, трехпанельная по нижнему поясу; скат состоит из двух элементов одинаковой длины; стойка примыкает к верхнему поясу в месте стыка элементов и расположена перпендикулярно к нему.

Длина панелей верхнего пояса м.

Строительный подъем фермы создается за счет уменьшения длины стоек решетки ВД и В’Д’ на величину м, здесь м - строительный подъем.

Длина стоек - м

Длина элементов м

Длина элемента м

Статический расчет фермы:

Вид и подсчет нагрузок	Нормативная нагрузка, Н/м^2	Коэффициент надежности по нагрузке, γf	Расчетная нагрузка, Н/м^2
Рулонная трехслойная кровля		1,3
Асфальтовая стяжка (20 мм)		1,3
Утеплитель фибролит		1,3
Пароизоляция (1слой толя)		1,2
Защитный настил из досок мм		1,1
Рабочий настил	62,5	1,1	68,8
Стропильная нога		1,1	82,5
Прогоны		1,1	261,8
Итого	1540,5	-	1913,1
Снеговая нагрузка		-
Всего	2800,5	-	3713,1

 

Определение нагрузок:

Собственный вес фермы со связями:

,

Где - коэффициент собственного веса фермы

Расчетный вес фермы: g _ф^р ₌ 1,1·153,61 = 168,97 Н/м²

Все нагрузки считаем приложенными к верхнему поясу фермы.

Узловые расчетные нагрузки

От собственного веса:

От снега: Н

В узлах Б и Б` соответственно G/2 = 7612,57 Н и P/2 = 6581,25 Н